Olomoučtí vědci ve spolupráci s kolegy z Univerzity Karlovy a ze švédského Lundu pomocí analýzy DNA odhalili počínající vývoj nových druhů z mikroskopické řasy Synura petersenii ze skupiny zlativek. Souvisí to podle nich především s její dlouhodobou adaptací na měnící se životní podmínky, vliv měla teplota vody i vydatné deště. Součástí výzkumu byl rozbor více než stovky vzorků řasy odebraných z několika jezer v Evropě a Kanadě, informovali zástupci Univerzity Palackého (UP).
Způsob, jakým vznikají nové druhy organismů, patří mezi fundamentální otázky biologie, uvedl Petr Dvořák z katedry botaniky olomoucké přírodovědecké fakulty. „Významný posun způsobilo relativně levné a efektivní sekvenování DNA. Výzkum v této oblasti se ale zatím převážně omezuje na zvířata a rostliny. A to i přesto, že naprostou většinu druhů na planetě tvoří mikroorganismy. Spolu s kolegy z Univerzity Karlovy a univerzity ve švédském Lundu jsme se pokusili tuto mezeru vyplnit,“ dodal.
Vědci si pro výzkum vybrali řasu Synura petersenii, která náleží do skupiny zlativek a je běžnou součástí planktonu jezer v mírných zeměpisných šířkách. Má bičík, žije v koloniích a její buňka je pokrytá křemičitými šupinami. Na nich lze pomocí elektronového mikroskopu spatřit výrazné ornamenty, které jsou druhově specifické. „Pro objasnění faktorů, které vedly k diverzifikaci v rámci tohoto druhu, jsme pořídili více než sto laboratorních kultur ze vzorků z několika jezer v Evropě a Kanadě. Jedná se o největší soubor dat tohoto typu mezi řasami a prvoky. Pomocí sekvenování DNA jsme získali reprezentaci celého genomu každé laboratorní kultury a následně zrekonstruovali evoluční vztahy mezi jednotlivými vzorky,“ popsal Dvořák.
Analýzy populační struktury odhalily, že řasa Synura petersenii se za více než 100.000 let vyvinula do tří diverzifikovaných populací, které jsou na cestě k tomu stát se v budoucnu novými druhy. Diverzifikace, tedy rozrůzňování, začala podle vědců před 125.000 lety, což bylo vypočteno na základě datování pomocí molekulárních hodin. „Výrazná radiace populací probíhala v posledních 14.500 letech, tedy po poslední velké době ledové. Z toho můžeme vyvodit, že diverzifikaci této řasy stejně jak u rostlin ovlivnily klimatické změny. Diverzifikace řasy Synura byla navíc velmi rychlá v porovnání s ostatními řasami, u kterých tento proces trvá řádově miliony let,“ doplnil Petr Dvořák.
K diverzifikaci populací této řasy vedla podle odborníků adaptace na místní podmínky, zejména různé teploty a množství rozpuštěných látek ve vodě. Evoluci jednotlivých populací ovlivnily také vydatné deště, které způsobují vyplavování živin ze dna, promíchají vodu a snižují průhlednost. To ovlivňuje všechny planktonní organismy, které musí být na tyto události adaptované, doplnili zástupci UP.
